强变形诱导析出相回溶对Al-Cu合金稳定性的影响

采用硬度检测、透射电镜观察、选区电子衍射等方法,研究了Al-Cu合金固溶态、含θ'相和含θ相的试样在强变形诱导析出相低温回溶后的加热退火过程中晶粒尺寸、高角晶界百分比及组织结构和硬度的变化.试验结果显示:当退火温度低于150℃时,A1-Cu合金三种状态的试样其晶粒尺寸与高角晶界的百分数基本上没有变化;加热温度至200℃以上后,晶粒尺寸、高角晶界百分比开始增加;加热至250 ℃时,固溶态试样的晶粒尺寸长大至100 μm左右,含析出相的试样品粒尺寸保持在10.0～15.0μm.在250 ℃退火50 min后,固溶态试样的硬度值一直低于含θ'、θ析出相试样的硬度值.     

强变形诱导析出相回溶对Al-Cu合金力学性能的影响

采用硬度测试、室温拉伸试验、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究时效Al-Cu合金固溶态、含θ″相试样、含θ′相试样和含θ相试样在强变形诱导析出相低温回溶过程中的显微组织和力学性能。结果表明:在室温下多向压缩(MAC)变形过程中,随着等效应变的增加,含θ″相试样和含θ′相试样的强度和塑性都显著提高。此外,4种试样的硬度虽然总体上升高,但含θ″相试样和含θ′相试样的硬度在升高过程中出现了一个低谷,与含θ″相试样和含θ′相试样在变形的过程中发生了明显的析出相回溶有关。说明强变形诱导析出相回溶现象在保证强度得到提高的同时,缓解加工硬化引起的脆性,改善塑性。     

强变形Al-Cu合金的退火组织与性能

研究时效Al-Cu合金强塑性变形后退火过程中的显微组织与性能的变化.制备分别只含θ″、θ′和θ相的时效Al-Cu合金,在室温多向压缩变形(MAC)后进行低温退火,测试合金的拉伸性能,借助X射线衍射仪和透射电镜分析显微结构的变化.结果表明,合金中含θ″相和含θ′相试样分别在MAC变形8道次和12道次时,析出相完全回溶于基体,形成过饱和固溶体.在退火过程中,基体发生回复,并伴随粒子再次析出,产生析出强化,再析出速度比同温度下的常规时效快.在120 ℃退火时,析出相完全回溶的含θ″相试样和含θ′相试样的强度分别在前60和30 min上升,而析出相未回溶的含θ相试样的强度则下降;在150 ℃退火时,析出相完全回溶的含θ″相试样和含θ′相试样强度与退火前强度基本持平,而析出相未回溶的含θ相试样强度明显下降;在200 ℃退火时,析出相回溶的试样和未回溶的试样强度都出现明显下降.说明强变形Al-Cu合金退火时强度取决于析出强化与回复软化的综合作用.在所有试样中,MAC变形8道次的含θ″相试样在120 ℃下退火60 min,表现出最好的综合性能.     

变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火组织性能的影响

为了研究变形程度对强变形Al-4%Cu合金退火行为的影响,通过透射电镜观察和拉伸试验,研究了人工时效Al-4%Cu合金经过不同变形量的多向压缩变形(MAC),退火(120℃/60 min)后的显微组织和力学性能.研究表明:试样中的第二相在MAC过程中破碎溶回基体后,会在后续退火过程中再次析出,且析出相回溶的程度对退火组织性能的影响很大.含θ″相试样和含θ’相试样经MAC变形后,析出相完全回溶于基体,在退火过程中有新的第二相析出,试样强度升高;同时试样的的塑性也得到了提高,这与再析出粒子对超细晶粒长大的阻碍作用有关.析出相未完全回溶的含θ相试样,退火后强度低于退火前,析出相回溶和再析出交替进行.析出相基本回溶态强韧化效果最佳.     

强变形诱导形成的Al-Cu合金过饱和固溶体在继续变形时的再析出行为

利用X射线衍射分析及透射电镜观察,研究含析出相的Al-Cu合金经多向压缩变形诱导析出相回溶后形成的过饱和固溶体在继续变形过程中的再析出行为.结果表明:Al-Cu合金中的析出相经强塑性变形诱导形成过饱和固溶体;在继续变形过程中,当变形量增大到一定程度后过饱和固溶体将分解出析出相,此时析出相的析出顺序与常规态过饱和固溶体分解的析出顺序不同,过渡相析出被抑制,直接形成稳定相.当过饱和固溶体在继续变形过程中析出稳定相后,稳定相的回溶和再析出交替进行.     

应变速率对强变形Al-Cu合金中析出相低温回溶速度的影响

采用X射线衍射(XRD)分析法研究了强变形过程中应变速率对Al-Cu合金中析出相低温回溶速度的影响。结果表明,高应变速率降低析出相回溶的起始变形量。在高速率双向压缩变形条件下,Al-Cu合金3种析出相回溶需要的变形量都比低速率双向压缩所需的变形量低。但在明显回溶至基本回溶阶段,两种应变速率下析出相的回溶速度基本相同。